Thesis Detail - Razi University
Thesis Details
Defense Date:
2026/21/10
Abstract
در اين پايان‌نامه، پاسخ‌هاي نوري غيرخطي نقاط كوانتومي
نيمه‌رسانا در نانومولكول‌هاي هيبريدي متشكل از نقاط كوانتومي، نانوذرات فلزي پلاسمونيك
و مولكول‌هاي دي‌ان‌اي به‌صورت نظري مورد بررسي قرار گرفته است. هدف اصلي اين پژوهش،
بررسي سازوكارهاي مؤثر بر جذب چندفوتوني و پاسخ‌هاي غيرخطي مرتبه‌هاي بالاتر و همچنين
مطالعه‌ي امكان كنترل اين پاسخ‌ها از طريق برهم‌كنش‌هاي اكسيتوني، پلاسمونيك و ارتعاشي
است.
در بخش نخست، سطح مقطع جذب دوفوتوني و سه‌فوتوني يك نقطه‌ي
كوانتومي در ساختارهاي هيتروديمر و هتروتريمر نقطه‌ي كوانتومي ـ نانوذره‌ي فلزي مطالعه
شده است. در اين ساختارها، اثر پارامترهاي هندسي، از جمله اندازه‌ي نانوذرات فلزي،
فاصله‌ي بين اجزاي سامانه و اندازه‌ي نقطه‌ي كوانتومي، بر پاسخ جذب چندفوتوني بررسي
شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه حضور نانوذرات پلاسمونيك، از طريق تغيير و تقويت ميدان
الكترومغناطيسي موضعي، موجب افزايش پاسخ جذب چندفوتوني نقطه‌ي كوانتومي مي‌شود. همچنين،
تغيير اندازه‌ي نانوذرات فلزي و فاصله‌ي سطح به سطح ميان اجزاي سامانه، علاوه بر
تغيير شدت پاسخ، موجب جابه‌جايي طيفي پاسخ مي‌شود. افزايش شعاع نقطه‌ي كوانتومي نيز
با افزايش بزرگي سطح مقطع جذب دوفوتوني و جابه‌جايي طيف به سمت طول موج‌هاي بلندتر
همراه است. مقايسه‌ي هتروديمر و هتروتريمر نشان مي‌دهد كه حضور دو نانوذره‌ي فلزي مي‌تواند
پاسخ غيرخطي سامانه را به‌طور محسوسي تغيير داده و موجب افزايش فراقطبش‌پذيري نوري
مرتبه‌ي دوم شود.
در بخش دوم، پاسخ نوري غيرخطي سامانه‌اي متشكل از يك نقطه‌ي
كوانتومي متصل به مولكول‌هاي دي‌ان‌اي و جفت‌شده با يك نانوذره‌ي فلزي توپر يا يك نانوپوسته‌ي
فلزي، در حضور هم‌زمان يك ميدان كنترل قوي و يك ميدان سيگنال ضعيف بررسي شده است. در
اين مدل، درجات آزادي ارتعاشي مولكول‌هاي دي‌ان‌اي با استفاده از مدهاي ارتعاشي مؤثر
در هاميلتوني سامانه وارد شده‌اند و برهم‌كنش ميان نقطه‌ي كوانتومي، دي‌ان‌اي و ساختار
پلاسمونيك در چارچوب معادلات حركت هايزنبرگ مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين چارچوب،
پذيرفتاري‌هاي غيرخطي مرتبه‌ي سوم و پنجم و همچنين مؤلفه‌هاي مرتبط با توليد باندهاي
جانبي محاسبه شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهند كه مدهاي ارتعاشي دي‌ان‌اي مي‌توانند در
شكل‌گيري ساختارهاي تشديدي پاسخ نقش مهمي داشته باشند و حضور نانوساختار پلاسمونيك
پاسخ غيرخطي سامانه را تقويت و تغيير مي‌دهد. همچنين، پاسخ سامانه به پارامترهايي از
قبيل فاصله‌ي ميان اجزا، اندازه‌ي نانوساختار پلاسمونيك، فركانس رابي ميدان كنترل،
پارامترهاي ارتعاشي دي‌ان‌اي حساس است. در محدوده‌ي پارامترهاي بررسي‌شده، نانوپوسته‌ي
فلزي پاسخ غيرخطي قوي‌تري نسبت به نانوذره‌ي فلزي توپر ايجاد مي‌كند.